大学无机化学.pptx

2024/4/2 周二第一节第一节水的解离反应水的解离反应和溶液的酸碱性和溶液的酸碱性第三章第三章 酸碱反应和沉淀反应酸碱反应和沉淀反应2024/4/2 周二3-1-1酸碱的电离理论酸碱的电离理论3-1-1酸碱的电离理论酸碱的电离理论近代酸碱理论近代酸碱理论阿仑尼乌斯阿仑尼乌斯(Arrhenius)电离理论电离理论富兰克林富兰克林(Franklin)溶剂理论溶剂理论布朗斯泰德布朗斯泰德(Bronsted)质子理论质子理论路易斯路易斯(Lewis)电子理论电子理论皮尔逊皮尔逊(Pearson)软硬酸碱理论软硬酸碱理论2024/4/2 周二阿仑尼乌斯酸碱电离理论阿仑尼乌斯酸碱电离理论酸酸：在水溶液中解离产生的阳离子全部是在水溶液中解离产生的阳离子全部是H+的化合物的化合物碱碱：在水溶液中解离产生的阴离子全部是：在水溶液中解离产生的阴离子全部是OH-的化合物的化合物酸酸碱碱中和反应的实质：中和反应的实质：H+和和OH-结合生成结合生成H2O酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离酸碱的相对强弱可根据在水溶液中解离出来的出来的H+和和OH-程度来衡量程度来衡量2024/4/2 周二3-1-2水的解离反应和溶液的酸水的解离反应和溶液的酸碱性碱性3-1-2水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应水的解离反应c(H+)/c c(OH-)/c =KwKw水的离子积水的离子积Kw(298.15K)=1.010-14Kw与温度有关与温度有关,随温度升高变大随温度升高变大纯水或稀溶液中纯水或稀溶液中H2O(l)H+(aq)+OH-(aq)2024/4/2 周二溶液的酸碱性和溶液的酸碱性和pHpH=-lgc(H+)/c 溶液的酸碱性溶液的酸碱性1.010-71.010-71.010-7c(OH-)/molL-11.010-7c(H+)/molL-1碱性碱性中性中性酸性酸性溶液酸碱性溶液酸碱性c(H+)/c c(OH-)/c =1.010-14=KwpH=pKw-pOH=14-pOHpOH=-lgc(OH-)/c 碱性碱性中性中性酸性酸性溶液酸碱性溶液酸碱性7=7Kw且浓度不很小且浓度不很小,可忽略水的解离可忽略水的解离（1）一元弱酸溶液中）一元弱酸溶液中c(H+)的计算的计算1、一元弱电解质溶液中离子浓度的计算、一元弱电解质溶液中离子浓度的计算若若(c/c)/Ka500,c(H+)5000.100-xx 则则x=1.3410-3c(NH4)/cc(OH-)/cxxc(NH3H2O)/c0.100-xKb=1.810-5+pH=-lg(7.510-12)=11.122024/4/2 周二c(OH-)1.3410-3c0.100=100%=100%=1.34%2024/4/2 周二3-2-4多元弱酸的分步解多元弱酸的分步解3-2-4多元弱酸的分步解离多元弱酸的分步解离多元弱酸在水溶液中多元弱酸在水溶液中分步解离分步解离如如H2SH+HS-HS-H+S2-2-Ka(1)=1.110-7c(H+)/cc(HS-)/cc(H2S)/cKa(2)=1.310-13c(H+)/cc(S2-2-)/cc(HS-)/c分级解离常数逐级减小分级解离常数逐级减小多元弱酸的强弱主要取决于多元弱酸的强弱主要取决于Ka(1)2024/4/2 周二例例已知常温、常压下已知常温、常压下H2S的溶解度为的溶解度为0.10molL-1，计算计算H2S饱和溶液中饱和溶液中c(H+)、c(S2-)和和H2S的解离度的解离度解：解：H2SH+HS-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.10-x x xKa(1)=1.110-7c(H+)/cc(HS-)/cxxc(H2S)/c0.10-x(c/c)/Ka(1)=0.10/(1.1 10-7)500,0.10-x0.1x=1.110-4c(H+)=1.110-4molL-12024/4/2 周二例例已知常温、常压下已知常温、常压下H2S的溶解度为的溶解度为0.10molL-1，计算计算H2S饱和溶液中饱和溶液中c(H+)、c(S2-)和和H2S的解离度的解离度解：解：HS-H+S2-2-Ka(2)=1.310-13c(H+)/cc(S2-2-)/cc(HS-)/c因为因为Ka(2)500所以所以0.10-x0.10,0.10+x0.10解：解：NH3H2ONH4+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.10-x 0.10+x x+1.010-141.810-5c(H+)=molL-1=5.610-10molL-12024/4/2 周二c(OH-)=1.810-5molL-11.810-50.10=100%=0.018%未加未加NH4Cl的的0.10molL-1NH3H2O溶液溶液1.34%,即即由于同离子效应，使由于同离子效应，使降低降低利用同离子效应利用同离子效应,调节溶液的酸碱性调节溶液的酸碱性,可控制可控制弱电解质溶液中有关离子的浓度，进行金属离弱电解质溶液中有关离子的浓度，进行金属离子的分离和提纯。子的分离和提纯。上此课内容回顾:2.4 2.4 化学平衡的移动化学平衡的移动化学平衡的影响因素：浓度、压力、温度，化学平衡的影响因素：浓度、压力、温度，催化剂催化剂。平衡移动的规律平衡移动的规律吕吕查德里原理查德里原理3.3.酸碱反应和沉淀反应酸碱反应和沉淀反应 3.13.1水的解离反应和溶液的酸碱性水的解离反应和溶液的酸碱性*3.23.2弱电解质的解离反应弱电解质的解离反应解离平衡和解离常数（解离平衡和解离常数（Ka、Kb）*解离度和稀释定律解离度和稀释定律弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算弱酸或弱碱溶液中离子浓度的计算*多元弱酸（弱碱）的分步解离多元弱酸（弱碱）的分步解离解离平衡的移动解离平衡的移动同离子效应同离子效应2024/4/2 周二3-2-6缓冲溶液缓冲溶液3-2-6缓冲溶液缓冲溶液缓冲作用原理：如缓冲作用原理：如HOAc+NaOAc混合液混合液HOAcH+OAc-大量大量极小量极小量大量大量外加适量酸外加适量酸(H)，平衡向左移动，平衡向左移动外加适量碱外加适量碱(OH-)，平衡向右移动，平衡向右移动NaOAc抵消抵消H+;HOAc抵消抵消OH-缓冲作用：使溶液缓冲作用：使溶液pH值基本保持不变的作用。值基本保持不变的作用。具有缓冲作用的溶液，称为缓冲溶液具有缓冲作用的溶液，称为缓冲溶液2024/4/2 周二常见的缓冲溶液常见的缓冲溶液如弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液，如弱酸与弱酸盐、弱碱与弱碱盐等混合液，多元弱酸组成的两种不同酸度的盐混合液多元弱酸组成的两种不同酸度的盐混合液缓冲溶液缓冲溶液pKipH值范围值范围HOAc-NaOAc4.763.65.6NH3H2O-NH4Cl4.768.310.3NaHCO3-Na2CO310.339.211.0KH2PO4-K2HPO47.205.98.0H3BO3-Na2B4O79.27.29.22024/4/2 周二缓冲溶液缓冲溶液pH值的计算值的计算例例(1)试计算含试计算含0.10molL-1HOAc、0.10molL-1NaOAc溶溶液的液的pH值。值。解：解：HOAcH+OAc-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.10-x x 0.10+xKa=1.810-5x(0.10+x)0.10-x因为因为(c/c)/Ka=0.10/(1.810-5)500所以所以0.10-x0.10,0.10+x0.10 x=1.810-5c(H+)=1.810-5molL-1pH=4.74=1.810-50.10 x0.102024/4/2 周二例例(2)在含在含0.100molL-1HOAc、0.100molL-1NaOAc溶溶液中加入液中加入HCl,使使c(Cl-)=0.001molL-1，计算溶液的，计算溶液的pH值。值。HOAcH+OAc-Ka=1.810-5x(0.099+x)0.101-x平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.101-x x 0.099+xx=1.810-5c(H+)=1.810-5molL-1pH=4.74=1.810-50.099x0.101解解:反应反应H+OAc-HOAc0.0010.0010.001HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量外来酸的作用，混合溶液能抵抗少量外来酸的作用，而保持溶液而保持溶液pH值不变。值不变。2024/4/2 周二(3)在含在含0.100molL-1HOAc、0.100molL-1NaOAc溶液溶液中加入中加入KOH,使使 c(K+)=0.001molL-1，计算溶液的，计算溶液的pH值。值。HOAcH+OAc-Ka=1.810-5x(0.101+x)0.099-x平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.099-x x 0.101+xx=1.810-5c(H+)=1.810-5molL-1pH=4.74=1.810-50.101x0.099解解:反应反应OH-+HOAc OAc-+H2O0.0010.0010.001HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量外来碱的作用，混合溶液能抵抗少量外来碱的作用，而保持溶液而保持溶液pH值不变。值不变。2024/4/2 周二例例(4)在含在含0.10molL-1HOAc、0.10molL-1NaOAc溶液中溶液中加入加入H2O,使溶液稀释使溶液稀释10倍倍,计算溶液的计算溶液的pH值。值。解：解：HOAcH+OAc-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.010-x x 0.010+xKa=1.810-5x(0.010+x)0.010-xc(H+)=1.810-5molL-1pH=4.74x=1.810-5=1.810-50.010 x0.010HOAc+NaOAc混合溶液能抵抗少量水的稀释作用，混合溶液能抵抗少量水的稀释作用，而保持溶液而保持溶液pH值不变。值不变。1.掌握弱电解质的解离度、稀释定律、解离掌握弱电解质的解离度、稀释定律、解离平衡、平衡、同离子效应、缓冲溶液的概念。同离子效应、缓冲溶液的概念。2.重点掌握一元弱酸、一元弱碱解离平衡的重点掌握一元弱酸、一元弱碱解离平衡的计算计算(包括同离子效应、缓冲溶液包括同离子效应、缓冲溶液pH值的值的计算计算)。本节内容要求本节内容要求2024/4/2 周二3-3-1水解反应和水解常数水解反应和水解常数3-3-1水解反应和水解常数水解反应和水解常数（1）强碱弱酸盐强碱弱酸盐的水溶液的水溶液水解反应式：水解反应式：OAc-H2OHOAcOH-如如NaOAc Na+OAc-H2OOH-+H+水的解离水的解离+HOAc1、水解反应、水解反应显碱性显碱性3-3 3-3 盐类的水解反应盐类的水解反应盐的水解反应盐的水解反应:盐的组分离子与水解离出来的盐的组分离子与水解离出来的H+或或OH-结合生成弱电解质的反应结合生成弱电解质的反应2024/4/2 周二（2）强酸弱碱盐强酸弱碱盐水溶液水溶液水解反应式：水解反应式：NH4 H2ONH3H2OH+显酸性显酸性+如如NH4ClCl-+NH4H2OH+OH-+NH3H2O2024/4/2 周二（3）弱酸弱碱盐弱酸弱碱盐水溶液的酸碱性视生成弱酸水溶液的酸碱性视生成弱酸、弱碱的弱碱的Ki而定而定A+B-+H2OHB+AOHKa(HB)Kb(AOH)水溶液显水溶液显酸性酸性如如NH4FNH4+F-+H2ONH3H2O+HF+Ka(HB)Kb(AOH)水溶液显水溶液显中性中性如如NH4OAcNH4+OAc-+H2ONH3H2O+HOAc+如如NH4CNNHNH4 4+CN+CN-+H+H2 2O NHO NH3 3H H2 2O+HCNO+HCNKa(HB)Kh(2)通常只须考虑第一步水解通常只须考虑第一步水解2024/4/2 周二如如FeCl3的水解反应式的水解反应式Fe3+H2OFe(OH)2+H+由于由于Kh(1)Kh(2)Kh(3)所以一般只考虑一级水解所以一般只考虑一级水解Fe(OH)2+H2OFe(OH)2 +H+Fe(OH)2 +H2OFe(OH)3 +H+2024/4/2 周二3-3-3盐溶液盐溶液pH的近似计算的近似计算3-3-3盐溶液盐溶液pH的近似计算的近似计算*例例计算计算0.10molL-1NaOAc溶液的溶液的pH和水解度和水解度解：解：OAc-+H2OHOAc+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.10-xx x0.10-x0.10 x=7.510-6c(OH-)=7.510-6molL-1pH=14-lg(7.510-6)=8.88Kh=5.610-10 Kw1.010-14Ka(HOAc)1.810-5 xx0.10-x7.510-60.10h=100%=7.510-3%2024/4/2 周二3-3-4影响盐类水解度的因素影响盐类水解度的因素3-3-4影响盐类水解度的因素影响盐类水解度的因素1、水解离子的本性、水解离子的本性水解产物水解产物弱酸或弱碱越弱，则水解程度弱酸或弱碱越弱，则水解程度越大。越大。盐溶液盐溶液(0.1molL-1)水解产物水解产物Kah/%pHNaOAcHOAc+OH-1.810-50.00758.9NaCNHCN+OH-6.210-101.411.2Na2CO3HCO3+OH-4.710-114.211.6-2024/4/2 周二水解产物是弱电解质，且为难溶或为易水解产物是弱电解质，且为难溶或为易挥发气体，则水解程度很大或完全水解挥发气体，则水解程度很大或完全水解Al2S3+6H2O22Al(OH)3+3H2SSnCl2+H2OSn(OH)Cl+HClSbCl3+H2OSbOCl+2HClBi(NO3)3+H2OBiONO3+2HNO32024/4/2 周二2、盐溶液浓度、温度、盐溶液浓度、温度一般来说，盐浓度越小，温度越高，盐的一般来说，盐浓度越小，温度越高，盐的水解度越大。水解度越大。3、盐溶液酸度、盐溶液酸度降低降低溶液的溶液的pH，可增大阴离子的水解度，可增大阴离子的水解度升高升高溶液的溶液的pH，可增大阳离子的水解度，可增大阳离子的水解度2024/4/2 周二3-3-5盐类水解的抑制和利用盐类水解的抑制和利用3-3-5盐类水解的抑制和利用盐类水解的抑制和利用1、易水解盐溶液的配制、易水解盐溶液的配制为抑制水解，必须将它们溶解在相应的碱或为抑制水解，必须将它们溶解在相应的碱或酸中酸中配制配制SnCl2、SbCl3溶液溶液,应先加入适量应先加入适量HCl如如Sn2+H2OSn(OH)+H+Sn(OH)Cl+Cl-加入加入HCl2024/4/2 周二易水解盐溶液的配制易水解盐溶液的配制配制配制SnCl2、SbCl3溶液溶液,应先加入适量应先加入适量HCl加入加入HCl如如Sb3+H2OSb(OH)2+H+SbOCl+Cl-+H2OSb(OH)2+H+-H2O(氯化氧锑氯化氧锑)2024/4/2 周二易水解盐溶液的配制易水解盐溶液的配制配制配制Bi(NO3)3溶液溶液,应先加入适量应先加入适量HNO3(硝酸氧铋硝酸氧铋)Bi3+H2OBi(OH)2+H+BiONO3+NO3-+H2OBi(OH)2+H+-H2O加入加入HNO32024/4/2 周二易水解盐溶液的配制易水解盐溶液的配制配制配制Na2S溶液溶液,应先加入适量应先加入适量NaOHS2-+H2OHS-+OH-+H2OH2S+OH-加入加入NaOH2024/4/2 周二2、利用盐类水解进行离子的分离和提纯、利用盐类水解进行离子的分离和提纯如如除去溶液中的除去溶液中的Fe2+、Fe3+2Fe2+H2O2+2H+2Fe3+3+2H2O1.加入氧化剂加入氧化剂(如如H2O2)，使，使Fe2+Fe3+2.降低酸度，调节溶液降低酸度，调节溶液pH=34，促使，促使Fe3+水解，生成水解，生成Fe(OH)3.加热，加热，促使促使Fe3+水解，生成水解，生成Fe(OH)3本节内容要求本节内容要求 1.掌握盐类水解的概念。掌握盐类水解的概念。*2.掌握一元弱酸盐、掌握一元弱酸盐、一元弱碱盐溶液一元弱碱盐溶液pH值的计算。值的计算。3.熟悉盐类水解的抑制和利用熟悉盐类水解的抑制和利用2024/4/2 周二难溶电解质：难溶电解质：溶解度溶解度0.01g/100gH2O微溶电解质：微溶电解质：溶解度溶解度0.1g0.01g/100gH2O易溶电解质：易溶电解质：溶解度溶解度0.1g/100gH2O3-4 3-4 沉淀反应沉淀反应2024/4/2 周二3-4-1难溶电解质的溶度积和溶难溶电解质的溶度积和溶解度解度3-4-1难溶电解质的溶度积和溶解度难溶电解质的溶度积和溶解度溶解平衡溶解平衡一定温度下，溶解与沉淀速率相一定温度下，溶解与沉淀速率相等时，沉淀和溶液中的相应离子达到平衡，称等时，沉淀和溶液中的相应离子达到平衡，称为溶解平衡。为溶解平衡。1、溶度积常数、溶度积常数BaSO4(s)Ba2+(aq)+SO4(aq)溶解溶解沉淀沉淀2-Ksp(BaSO4)=c(Ba2+)/c c(SO4)/c 2-2024/4/2 周二AmBn(s)mAn+nBm-溶解溶解沉淀沉淀一般难溶物一般难溶物Ksp(AmBn)=c(An+)/c mc(Bm-)/c n溶度积常数溶度积常数(简称溶度积简称溶度积)即即:在一定温度下在一定温度下,难溶电解质的饱和溶液难溶电解质的饱和溶液中中,各组分离子浓度幂的乘积是一个常数。各组分离子浓度幂的乘积是一个常数。Ksp与浓度无关，与温度有关。与浓度无关，与温度有关。Ksp是表征难溶电解质溶解能力的特性是表征难溶电解质溶解能力的特性常数。常数。溶度积常数溶度积常数2024/4/2 周二溶度积表达式也适用于难溶弱电解质。溶度积表达式也适用于难溶弱电解质。AB(s)AB(aq)K1=c(AB)/c (1)AB(aq)A+B-c(A+)c(B-)c(AB)cK2=(1)+(2)AB(s)A+B-K1K2=c(A+)c(B-)/(c )2=Ksp(AB)Ksp(AB)=c(A+)c(B-)/(c )2即即AB(s)A+B-(2)2024/4/2 周二溶解度与溶度积的相互换算溶解度与溶度积的相互换算例例解：解：AgI(s)Ag+I-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)x xKsp(AgI)=c(Ag+)/c c(I-)/c 8.5210-17=xxx=9.2510-9即即s(AgI)=9.2510-9molL-1对于对于AB(s)A+B-s=Kspc c已知已知298.15K时时Ksp(AgI)=8.5210-17,计计算算298.15K时的时的s(AgI)。2024/4/2 周二对于对于AB型难溶强电解质型难溶强电解质AB(s)A+B-=Kspc cs同理同理AB2或或A2B型难溶强电解质型难溶强电解质A2B(s)2A+B2-2-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)2s sKsp(A2B)=(2s)2s/(c )3Ksp4=c c3s2024/4/2 周二ZnS(s)Zn2+S2-2-如如ZnS在饱和溶液中在饱和溶液中Zn2+H2OZn(OH)+H+S2-+H2OHS-+OH-s(ZnS)c(Zn2+)+c(Zn(OH)+)s(ZnS)c(S2-)+c(HS-)应用计算公式应应用计算公式应注意注意:1.不适用于不适用于易水解易水解的难溶电解质的难溶电解质且水解程度且水解程度S2-Zn2+,使使c(Zn2+)c(S2-)S=Kspc c按按式计算会产生较大误差。式计算会产生较大误差。2024/4/2 周二应用计算公式应应用计算公式应注意注意:2.不适用于难溶弱电解质不适用于难溶弱电解质s(AB)=c(AB)+c(A+)=c(AB)+c(B-)S=c(AB)+Ksp(AB)cAB(s)AB(aq)A+B-2024/4/2 周二只有只有相同类型相同类型、基本不水解的难溶强电、基本不水解的难溶强电解质，可直接根据溶度积大小来比较溶解质，可直接根据溶度积大小来比较溶解度的大小。解度的大小。类型类型难溶电解质难溶电解质Ksps/(molL-1)ABAgCl1.7710-101.3310-5AgBr5.3510-137.3310-7AgI8.5210-179.2510-9AB2MgF26.510-91.210-3A2BAg2CrO41.1210-126.5410-52024/4/2 周二3-4-2沉淀反应沉淀反应3-4-2沉淀反应沉淀反应1、溶度积规则、溶度积规则反应逆向进行反应逆向进行AmBn(s)mAn+nBm-J=c(An+)mc(Bm+)n/(c )(m+n)反应逆向进行反应逆向进行即即溶度积规则溶度积规则根据根据2024/4/2 周二例例在在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入溶液中加入10mL0.10molL-1NH3H2O,问有无问有无Mg(OH)2沉淀生成？沉淀生成？解解:c(Mg2+)=0.10molL-1=0.050molL-112c(NH3H2O)=0.10molL-1=0.050molL-112 xx0.050-xKb=;0.050-x0.050;1.810-5=xx0.050 x=9.510-4c(OH-)=9.510-4molL-1J=c(Mg2+2+)c(OH-)2/(c)3=0.050(9.510-4)2=4.510-8J Ksp=5.6110-12有有Mg(OH)2沉淀生成沉淀生成NH3H2ONH4+OH-平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.050-x x x+2024/4/2 周二例例在在10mL0.10molL-1MgSO4溶液中加入溶液中加入10mL0.10molL-1NH3H2O,若使若使Mg(OH)2沉淀溶解沉淀溶解,最少最少要加入多少摩尔要加入多少摩尔NH4Cl？解解:使沉淀溶解使沉淀溶解c(Mg2+2+)c(OH-)2KspMg(OH)2(c)3c(OH-)=molL-1 =1.110-5molL-15.6110-125.010-2Ksp(c)3 c(Mg2+)2024/4/2 周二使沉淀溶解使沉淀溶解c(OH-)(8.210-2-1.110-5)molL-10.082molL-1平衡浓度平衡浓度/(molL-1)0.050-1.110-5 y 1.110-5NH3H2ONH4+OH-+最少要加入最少要加入NH4Cl(0.0820.020)mol=0.0016molc(NH4)=8.210-2molL-1Kb=1.810-5y=8.210-21.110-5y0.050-1.110-5上此课内容回顾:3.3 3.3 盐类的水解反应盐类的水解反应水解反应和水解常数（水解反应和水解常数（Kh）*分步水解分步水解盐溶液盐溶液pH的近似计算的近似计算*影响盐类水解度的因素影响盐类水解度的因素盐类水解的抑制和利用盐类水解的抑制和利用3.4 3.4 沉淀反应沉淀反应难溶电解质的溶度积和溶解度难溶电解质的溶度积和溶解度(Ksp、S)沉淀反应沉淀反应：溶度积规则：溶度积规则*影响沉淀反应的因素影响沉淀反应的因素*2024/4/2 周二2、影响沉淀反应的因素、影响沉淀反应的因素例例计算计算BaSO4在在0.10molL-1Na2SO4溶液中的溶液中的溶解度。溶解度。(S=1.0410-5molL-1)。同离子效应同离子效应使难溶电解质溶解度降低使难溶电解质溶解度降低平衡移动方向平衡移动方向s=1.110-9molL-1 sKsp(BaSO4)=x(x+0.10)0.10 x=1.0810-102-如如BaSO4(s)Ba2+SO4Na2SO42Na+SO42-解：解：BaSO4(s)Ba2+SO4平衡浓度平衡浓度/(molL-1)x x+0.102-沉淀完全的概念沉淀完全的概念一般当一般当c(离子离子)10-5molL-1,认为沉淀完全。认为沉淀完全。为使离子沉淀完全为使离子沉淀完全,可利用同离子效应可利用同离子效应,加入过加入过量沉淀剂量沉淀剂(一般过量一般过量20%50%)。2024/4/2 周二溶液溶液pH对沉淀反应的影响对沉淀反应的影响M(OH)n(s)Mn+nOH-如如M(OH)n型难溶氢氧化物型难溶氢氧化物Ksp(M(OH)n)=c(Mn+)c(OH-)n/(c c )n+1 当当c(Mn+)=1molL-1，M(OH)n开始沉淀时开始沉淀时:c(OH-)molL-1Ksp(M(OH)n)nnKsp(M(OH)n)c(Mn+)c(OH-)=(c c )n+1 当当Mn+沉淀完全沉淀完全c(Mn+)10-5molL-1时：时：c(OH-)molL-1Ksp(M(OH)n)/10-5 n2024/4/2 周二例例为除去为除去1.0molL-1ZnSO4溶液中的溶液中的Fe3+,溶液的溶液的pH应控制在什么范围？应控制在什么范围？pH应控制为：应控制为：2.81pH=molL-1=1.7710-8molL-1 Ksp(c)21.7710-10 c(Cl-)0.010(3)计算计算c(Ag+)=1.7710-8molL-1时时c(I-)c(I-)=molL-1=4.8110-9molL-1=molL-1=5.2310-8molL-1 Ksp(c)35.4810-16 c(Ni2+2+)0.203c2(OH-)=molL-1=2.1010-13molL-1 Ksp(c)42.7910-39 c(Fe3+3+)0.303c2(OH-)=molL-1=1.4110-11molL-1 Ksp(c)42.7910-39 c(Fe3+3+)10-53pH=2.81(3)计算计算Ni(OH)2开始沉淀时的开始沉淀时的pH c(OH-)=5.2310-8molL-1pH=6.72为使离子分离为使离子分离,pH应控制在应控制在3.156.72之间之间2024/4/2 周二3-4-3沉淀的溶解和转化沉淀的溶解和转化3-4-3沉淀的溶解和转化沉淀的溶解和转化1、沉淀的溶解、沉淀的溶解必要条件：必要条件：J Ksp方法：方法：1.生成弱电解质生成弱电解质生成弱酸生成弱酸CaCO3(s)+2H+Ca2+H2CO3生成水生成水Fe(OH)3(s)+3H+Fe3+3H2O生成弱碱生成弱碱Mg(OH)2(s)+2NH4Mg2+2NH3H2O+2024/4/2 周二方法：方法：2.氧化还原法氧化还原法（如（如CuS难溶于难溶于HCl，而易溶于，而易溶于HNO3）3CuS(s)+8HNO33Cu(NO3)2+3S+2NO+4H2OAgCl(s)+2NH3H2OAg(NH3)2+Cl-+2H2O3.生成配离子生成配离子PbI2(s)+2I-PbI42-2024/4/2 周二2、沉淀的转化、沉淀的转化在试剂作用下，由一种难溶电解质转化为另一在试剂作用下，由一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程。种难溶电解质的过程。沉淀转化趋势较大沉淀转化趋势较大如如锅炉内壁锅垢锅炉内壁锅垢(CaSO4)的除去的除去用用Na2CO3CaSO4(s)+CO3 CaCO3(s)+SO42-2-4.9310-52.810-9=1.8104K=c(SO4)c(SO4)c(Ca2+)Ksp(CaSO4)c(CO3)c(CO3)c(Ca2+)Ksp(CaCO3)2-2-2-2-类型相同的难溶强电解质，一般来说，溶度积类型相同的难溶强电解质，一般来说，溶度积大的难溶电解质易转化为溶度积小的难溶电解大的难溶电解质易转化为溶度积小的难溶电解质。难溶电解质溶度积相差越大质。难溶电解质溶度积相差越大,转化越完全。转化越完全。2024/4/2 周二又如又如锶盐的生产锶盐的生产需先用需先用Na2CO3将将SrSO4(不溶于水和一般酸不溶于水和一般酸)转化为转化为SrCO3SrSO4(s)+CO3 SrCO3(s)+SO42-2-3.4410-75.6010-10=6.1104K=c(SO4)c(SO4)c(Sr2+)Ksp(SrSO4)c(CO3)c(CO3)c(Sr2+)Ksp(SrCO3)2-2-2-2-SrCO3(s)+2H+Sr2+CO2+H2O2024/4/2 周二3-4-4沉淀反应的应用沉淀反应的应用1、制备难溶化合物、制备难溶化合物2、除去溶液中杂质、除去溶液中杂质3、离子鉴定、离子鉴定4、离子分离、离子分离3-4 3-4 内容要求内容要求1.1.掌握沉淀溶解平衡的概念、溶度积规则及掌握沉淀溶解平衡的概念、溶度积规则及用溶度积规则判断沉淀的产生或溶解。用溶度积规则判断沉淀的产生或溶解。2.2.掌握溶度积和溶解度的相互换算。掌握溶度积和溶解度的相互换算。3.3.掌握利用掌握利用 进行有关计算进行有关计算(包括调节包括调节pH值、形成硫化物沉淀进行金属离子分离的值、形成硫化物沉淀进行金属离子分离的计算计算)。第四节结束第四节结束第三章第三章 结束结束作业：习题作业：习题6 6、1212、1515、1616